隨著電子技術的進步，科研和生產中對數字多用表（以下簡稱數字表）的顯示位數、分辨力、測試精度和測試功能的要求不斷提高。二十多年前，隨著多斜積分技術的成熟、高精度器件成本的不斷降低，價格不足一萬元人民幣的六位半數字表產品開始替代五位和五位半產品，成為科研人員的標配儀器。近十多年來，六位半數字表逐步進入高端電子產品產線，如手機用元器件和部件、高精度傳感器和鋰離子電芯的篩選和生產測試。當前，七位半、八位半數字表已經不是計量部門的專用設備，越來越多地成為研發人員和生產測試人員的案頭工具。這里我們簡單討論從六位半升級到七位半的必要性，為大家測試工作提供選型參考。

一、數字表的幾個關鍵指標和相互關系

01  顯示位數和分辨力

我們這里所談的六位半、七位半是指數字表的顯示位數。它與數字表的分辨力相關，而決定分辨力的是數字表電路中的模數轉換器（ADC）。三者的關系如下表舉例，實際應用中不一定嚴格按此對應。

表一、數字表的顯示位數、ADC位數和分辨力的關系

我們以直流電壓1V檔為例，當我們用16位ADC的數字表測量它時，其分辨力為：

分辨力==≈0.00002V

這個分辨力對應十進制顯示的數字表時，就是四位半。最前面一位只顯示0和1，故稱半位。

02  精度

指測量結果的?可重復性與接近真值的程度?，通常用?最大允許誤差范圍?表示。數字表廠家一般會給出校準后相對于校準標準的24小時、90天和1年的相對誤差范圍。表示方式為±（讀數%+量程%）。

03  精度與分辨力的關系

首先這是兩個不同的概念；其次廠家設計數字表時，一般會把顯示位數的最低位對應到分辨力位，而誤差位要高于分辨力位。這樣，我們既能知道誤差范圍，又可以清晰分辨測試值的最小變化。反之，雖然數字表滿足測量精度要求，但因為分辨力不足，則無法正確讀出數值。

04  精度與顯示位數的關系

一般情況下，顯示位數高的數字表，精度就更高、誤差更小。舉例來說，當數字表的1V檔誤差范圍在±xuV時，顯示位數一般會設計成七位半，分辨力位在0.1uV。

05  工頻周期（PLC）

數字表測試時一般會要求操作人員選擇測試的工頻周期（Power Line Circle），目的是消除由于無處不在的工頻干擾對于測量的影響。如果要達到與六位半對應的精度（1ppm分辨力），最少需要一個完整的工頻周期的積分時間，才能把正負半周的紋波抵消。而要達到七位半對應的精度（0.1ppm分辨力），則最少需要十個PLC的積分時間。

二、什么情況下需要七位半的數字表

簡單來說，當六位半數字表滿足不了測試精度和分辨力要求時，則需要七位半甚至八位半數字表，下表是各分辨率數字表最常用的應用方向。

1、鋰離子電池OCV測試

隨著鋰電池生產工藝的進步，電池生產企業對于電芯一致性測試（OCV測試）的誤差要求已經提高到±0.1mV。我們粗略計算一下，六位半數字表和七位半數字表哪個可以滿足需要。鋰離子電池充滿電時的電壓約為4.2～4.4V。為了計算方便，我們取5V。航天測控公司的AMC93210六位半數字表10V檔的年精度為±（讀數0.0035%+量程0.0005%），據此，我們算出此數字表讀數為5V時的誤差范圍為：±（5*0.0035%+10*0.0005%）=±（0.175mV+0.05mV）=±0.225mV。顯然，無法滿足新工藝下電芯OCV測試需求。